茉莉酸甲酯-大豆分离蛋白复合膜的制备及物理性质研究

为研究茉莉酸甲酯(Me JA)对大豆分离蛋白膜物理性质的影响,以大豆分离蛋白(SPI)为成膜基质,添加适量的增塑剂等成膜助剂,复合Me JA制备蛋白复合膜,并采用场发射电子扫描、X-射线衍射和傅立叶变换红外光谱等方法分析了复合膜的物理特性。结果表明,Me JA与大豆分离蛋白基质有良好的相容性,复合膜材料外观光滑平整。与单一大豆分离蛋白膜相比,Me JA的添加显著增加了膜的厚度和延伸率,降低了膜的透明性及水蒸气透过率,提高了其光阻隔性能,改善了膜的阻湿性。扫面电镜分析发现,0.05%添加量的茉莉酸甲酯精油复合膜内部结构较单一蛋白膜紧凑;红外光谱分析表明,Me JA与SPI基质存在一定相互作用,综合物理性能较佳。由此可知,此复合膜在食品包装和保鲜材料等领域具有广阔的应用前景。     

高压均质-冷冻干燥技术制备大豆分离蛋白微粒及其功能特性

为了进一步改善大豆分离蛋白的分散性及功能性质,该研究以大豆分离蛋白为原料,通过对天然大豆分离蛋白进行高压高剪切处理并联合冷冻干燥技术,制备大豆分离蛋白微粒,考察压力（60～100 MPa）对大豆分离蛋白微粒尺寸、功能性质及结构特性的影响,探究其构效关系。结果表明：随着压力逐渐增加,大豆分离蛋白平均粒径大幅度减小,粒径分布曲线向左侧移动,与天然大豆分离蛋白相比,在100 MPa时大豆分离蛋白粒径减小了1 631%,粒径曲线分布较宽。在60～100 MPa压力范围内随着压力的增加。与天然大豆分离蛋白相比,大豆分离蛋白微粒的分散性指数（Protein Dispersibility Index, PDI）和功能性质均显著提高（P<0.05）,其中在100 MPa时大豆蛋白质的溶解性提高了172.98%,乳化活性和乳化稳定性分别增加了约28.71%和77.82%,持油性增加了约123.76%,起泡性随时间的变化其泡沫高度也均有所提高。由扫描电镜图可以观察到,未经过高压均质的大豆分离蛋白粒子呈聚集状态,球状的表面向内凹陷,经过高压均质联合冷冻干燥处理后的大豆分离蛋白微粒呈现网络结构。在高压和高剪切力的作用下,大豆分离蛋白微粒的疏水基团大量暴露,表面疏水性随之增加,静电斥力增加,α-螺旋和β-转角向β-折叠和无规则卷曲结构的转化是蛋白质的溶解性等功能性质提高的主要原因。溶解性等功能性质的提高有利于大豆分离蛋白更好的应用于食品加工行业,进一步为蛋白的理化性质及结构优化提供新思路。     

大豆与苍耳的分离特性及清选机械的研究

为了提高大豆的商品质量及种子纯度,该文对大豆与苍耳二者的表面物理特性进行了分析,并对其在不同材质上的运动性能、粘结机理、分离时间等条件进行了台架试验。在此基础上研制了５ＱＣ－１．０型大豆苍耳分离机,其性能可靠,分离较彻底。     

大豆分离蛋白成膜性研究

该文通过单因素试验和正交试验对大豆分离蛋白的成膜性进行研究。结果表明，大豆分离蛋白浓度、增塑剂(甘油)、还原剂(Na₂SO)、交联剂(谷氨酰胺转胺酶)对膜的性能有较大影响，最佳处理条件为：大豆分离蛋白5.0%、甘油1.5%、Na₂SO₃ 0.1%、TG酶0.2%，大豆分离蛋白浓度对膜性能影响最大，其次是甘油含量，Na₂SO₃和TG酶的浓度对膜性能影响较小。     

不同热处理大豆分离蛋白凝胶冻藏特性

为探究冻藏过程中不同加热温度处理大豆分离蛋白(soybean isolate protein,SPI)凝胶特性变化及评估不同热处理对SPI凝胶冻藏特性的影响。该文以65、90和135℃3个不同温度处理所得SPI为研究对象(分别记为65SPI、90SPI和USPI),采用离心法、质构分析法、可溶蛋白含量测定和电泳等方法对其冻藏过程中的凝胶持水性、凝胶硬度、凝胶弹性、可溶蛋白含量及亚基组成和凝胶作用力进行了分析研究。结果表明:随冻藏时间延长,不同温度处理SPI凝胶持水性、凝胶弹性和凝胶可溶蛋白含量呈下降趋势,而凝胶硬度呈增大趋势。凝胶持水性、弹性的下降和凝胶硬度的升高标志着凝胶品质的劣变。不同温度处理对SPI凝胶的冻前凝胶特性和冻藏特性有较大影响,65和90℃的温度处理降低了冻前SPI凝胶的持水性,增强了冻前SPI凝胶硬度,有更多的β和B亚基参与了凝胶形成,冻藏前后的亚基组成没有变化;超高温瞬时加热(ultra high temperature,UHT)处理则降低了冻前SPI凝胶硬度,冻藏过程中可溶蛋白含量大幅下降且可溶蛋白中β和B亚基含量下降。3种温度处理SPI的凝胶劣变程度均高于未处理SPI。加热处理会造成SPI发生部分或完全变性,变性后疏水基团的暴露会加快蛋白凝胶形成过程中聚集速率,进而增大粗糙凝胶结构形成的几率,而粗糙凝胶网络在冻藏过程中其劣变程度更甚于未加热SPI。由此可知,加热处理尽管在一定程度上增大了凝胶硬度,但会加速其凝胶品质冻藏劣变。     

α和α'亚基缺失对大豆分离蛋白乳化特性的影响

为了探究β-伴大豆球蛋白(7S)中α和α′亚基缺失对大豆分离蛋白乳化特性的影响,该文以东农47(对照)和3种不同蛋白亚基缺失型(α缺失、α′缺失以及α、α′缺失)大豆为原料提取大豆分离蛋白(SoyProteinIsolate,SPI),通过十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis,SDS-PAGE)技术分析其亚基组成,然后制备乳状液并测定乳化活性指数(Emulsifying Activity Index,EAI)、ζ-电位、粒径、微观结构、稳定动力学指数(Turbiscan Stability Index,TSI)及界面蛋白吸附量。结果表明:α′亚基缺失型SPI乳状液乳化活性指数最大,为87.59 m2/g;ζ-电位绝对值最大,为47.7 mV;粒径最小,为2.223μm;显微结构显示其分子最小且分布最均匀,稳定动力学指数最小;界面蛋白吸附量最大,为31.40%。4种不同SPI乳状液的稳定性结果由大到小为α′亚基缺失型、东农47、α亚基缺失型、α和α′亚基缺失型。研究结果可为高乳化性大豆蛋白系列产品的开发应用提供理论支撑和技术支持。     

高压脉冲电场对大豆分离蛋白功能性质的影响

该文研究了高压脉冲电场对大豆分离蛋白功能性质的影响。结果表明：随着脉冲强度和脉冲处理时间的延长，大豆分离蛋白的溶解度、乳化性、起泡性及疏水性都增加。当脉冲强度或处理时间大于35 kV/cm或432 μs(溶解度)、30 kV/cm或144 μs(乳化性)、35 kV/cm或432 μs(起泡性)及30 kV/cm或288 μs(疏水性)时，由于蛋白质分子变性程度增加，分子发生聚集，功能性质反而下降。     

空化射流对大豆分离蛋白结构及乳化特性的影响

为了探究空化射流处理对大豆分离蛋白结构及乳化特性的影响。该研究将不同浓度（2%和5%）的大豆分离蛋白溶液在不同时间（2、4、6、8、10 min）下进行空化射流处理,以未经处理大豆分离蛋白溶液作为对照,探究空化射流处理对大豆分离蛋白结构和乳化特性的影响。结果表明：适当时间的空化射流处理可以降低大豆分离蛋白的含硫氨基酸含量、溶液平均粒径和7S亚基、A亚基含量,引起蛋白乳液的ζ-电位绝对值和界面蛋白含量的升高和弹性模量出现增大的趋势,进而显著增强蛋白乳化活性和乳化稳定性,2%浓度下相比最低值提高248.94%和95.58%,5%浓度下相比最低值提高70.29%和101.83%,并且其改性处理的最佳时间受蛋白浓度所影响。这表明空化射流物理场可以通过改变大豆分离蛋白的结构和乳液界面特性调节其乳化活性,为大豆分离蛋白改性和空化射流物理场在食品领域的应用提供前期基础。     

挤压温度对大豆分离蛋白与原花青素复合物结构和功能特性的影响

为了探究不同挤压温度（40、60、80、100和120℃）对大豆分离蛋白（Soy Isolate Protein,SPI）与葡萄籽原花青素（Grape Seed Proanthocyanidin Extract,GSPE）复合物功能性质及结构特性的影响。该研究以溶解度、乳化性、乳化稳定性、ζ-电位、粒度为指标,利用荧光光谱、红外光谱分析该复合体系中大豆分离蛋白功能性质及结构的变化。结果表明：相较于挤压SPI,经过挤压处理的SPI-GSPE复合物的溶解度、乳化活性指数、乳化稳定性指数、ζ-电位绝对值及持水性均显著提高（P<0.05）,其表面疏水性、持油性显著下降（P<0.05）。随着挤压温度的升高,SPI-GSPE复合物的溶解度、持油性及乳化活性均先增大后减小且在80℃达到最大值,而其表面疏水性先减小后增大且最小值在80℃,ζ-电位绝对值、乳化稳定性及持水性均随温度的升高而降低。粒径分析结果表明,挤压处理后SPI与GSPE形成了更加致密的复合物;荧光光谱及红外光谱结果表明,与GSPE的复合及挤压处理使SPI氨基酸残基所处微环境发生变化,蛋白结构发生变化。以上结果表明挤压温度为80℃时SPI-GSPE复合物功能性质提高幅度最大,为GSPE与SPI复合提高SPI的功能性质提供参考。     

不同工艺生产大豆分离蛋白的成膜性能

为了制作出具有良好机械性和阻隔性的大豆分离蛋白可食性膜,优选出成膜性能优良的大豆分离蛋白,该文研究了7种不同生产工艺下的大豆分离蛋白,分别以7种蛋白为材料制膜,测定其机械性能、水溶性、水蒸气透过性、O2透过性、脂质渗透性等性能,进行模糊综合评价,并用扫描电镜观察膜的表面结构。结果表明:GS5000型普通型未经造粒的大豆分离蛋白综合评价分数最高,表明其成膜性能优于其他6种大豆分离蛋白,并且电镜扫描照片也显示用其制出的膜结构更加致密,因此,GS5000型大豆分离蛋白比较适合制作可食性膜。该研究为进一步开发优质大豆分离蛋白膜进行了初步的探索。     

辉光放电低温等离子体改性大豆分离蛋白可食膜工艺优化

为制备具有良好性能的可食膜,该文采用大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为成膜基材,利用辉光放电等离子体作用对可食膜进行改性,并研究等离子体处理时间、丙三醇质量浓度、pH值对可食膜水蒸气透过系数(water vapor permeability,WVP)、氧气透过率(oxygen permeability,OP)抗拉强度(tensile strength,TS)、断裂伸长率(elongation,E)的影响。利用响应面法对工艺参数进行优化,得到各因素对可食膜性能影响的大小依次为pH值丙三醇质量浓度等离子体处理时间。试验结果表明:丙三醇质量浓度为0.02 g/mL、等离子体处理时间为11.31 min、pH值为11,可食膜性能综合得分S为0.90。此时可食膜的断裂伸长率为273.77%、抗张强度为3.46 MPa、水蒸气透过系数为1.81×10~(-12) g/(cm·s·Pa)、氧气透过率为1.43×10~(-5) cm~3/(m~2·d·Pa)。通过原子力显微镜和接触角测量仪对可食膜表面进行观察,结果表明:经低温等离子体处理的可食膜表面物理结构发生改变,粗糙度增加,水接触角变小,有效提高大豆分离蛋白膜的机械性能和表面润湿性。     

纳米氧化锌/葡萄皮红改性大豆分离蛋白膜的制备与性能研究

为改善大豆分离蛋白膜的性能,将纳米氧化锌（ZnO Nanoparticles,ZnO NPs）和葡萄皮红（Grape-Skin Red,GSR）加入大豆分离蛋白（Soy Protein Isolate,SPI）中制备SPI/ZnO NPs/GSR复合膜,对复合膜的性能进行表征。结果表明当葡萄皮红、ZnO NPs和大豆分离蛋白以1∶2∶25的质量比制备复合膜时,相对于SPI/ZnO NPs膜,葡萄皮红可提高ZnO NPs和大豆分离蛋白的相容性,改善ZnO NPs在SPI膜中的分散性,并与ZnO NPs发挥协同作用提高SPI膜的机械性能、耐水性能和热稳定性（P<0.05）。SPI/ZnO NPs/GSR复合膜相比较于SPI膜,拉伸强度从1.37 MPa升至3.28 MPa,熔点从194 ℃升至231 ℃,含水率从34.41%降至25.37%,水蒸气透过系数从5.57×?10-12 (g·cm)/(cm2·s·Pa)降至4.74 × 10-12 (g·cm)/(cm2·s·Pa)。此外,复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌表现出优异的抗菌性能,抑菌圈直径随着活性成分的添加呈上升趋势（大肠杆菌：SPI膜无,SPI/ZnO NPs膜2.29 cm,SPI/ZnO NPs/GSR膜2.36 cm;金黄色葡萄球菌：SPI膜无,SPI/ZnO NPs膜2.32 cm,SPI/ZnO NPs/GSR膜2.42 cm）,在活性包装应用中具有极大潜力。研究结果为大豆分离蛋白基薄膜的生产应用提供参考。     

用大豆蛋白膜改善预油炸春卷微波加热后的脆性

针对预油炸春卷经冷冻、微波加热后因水分外迁造成产品品质下降的问题,研究了涂布大豆蛋白膜对保持春卷皮脆性的影响。通过对大豆蛋白膜的成型条件及机理的研究,由单因素与正交实验得出大豆蛋白膜的最佳配方为大豆分离蛋白40 g/L、甘油15 g/L、谷氨酰胺转胺酶1.5 g/L;应用此涂膜后,电镜观察显示春卷皮层较未涂膜前致密而平整,经微波加热后能保持良好的脆性。进一步对涂膜春卷的微波升温特性进行考察,发现大豆蛋白膜的应用提高了春卷皮对微波的感受能力,缩小了春卷表皮和馅心之间的温度梯度,进而可缩短微波复热时间,对保持微波复热后的脆性有帮助。     

超声处理改善不同比例大豆-乳清混合蛋白理化性质

为了探究超声作用对不同比例大豆-乳清混合蛋白功能性质的影响。该试验以大豆蛋白与乳清蛋白为原料,对粒径、ζ-电位、内源性荧光光谱、扫描电子显微镜等结构性质,以及乳化活性、乳化稳定性、质构、持水性等理化特性和功能特性进行研究。结果表明:当SPI-WPI(soy protein isolate-whey protein isolate)质量比为5:5时,乳化活性与乳化稳定性最大(65.5 m2/g,16.3 min),同时粒径分布由双峰转为单峰,体积平均粒径D[4,3]达到最小值(205.6 nm)、ζ-电位绝对值达到最大(21.4m V),此时混合体系稳定性最好。内源性荧光光谱显示有荧光物质释放,荧光强度持续增强,说明超声处理改变了混合体系蛋白结构。超声处理后混合蛋白比例在5:5时,具有最佳的凝胶性质,硬度达到最高(475.61 N),持水性达到最大(85.32%),与扫描电子显微镜的结果一致,显示此时混合蛋白体系形成致密、均一、有规则凝胶网络结构。该研究可为大豆-乳清混合蛋白的应用提供技术支撑。     

干燥方法对大豆分离蛋白热诱导聚集体的影响(简报)

为了深入了解干燥方法对大豆蛋白热聚集体的影响,从而有利于控制大豆制品的结构和质构,该文比较了常用的两种干燥方法对大豆分离蛋白热聚集体的分子量分布、粒径分布以及二级结构的影响。体积排阻色谱(SEC-HPLC)分析结果表明干燥前蛋白溶液主要由三部分组成(即聚集体,中间体以及未聚集部分),随着浓度的增加聚集体部分相应增加,冷冻干燥后样品的中间体显著减少,聚集体部分增加明显,喷雾干燥后中间体部分基本消失;激光光散射(LLS)的结果进一步证明干燥后的蛋白质聚集体具有较为均匀的粒径分布且体系的平均粒径增加;红外分析结果显示α-螺旋和无规卷曲都略有降低,但是β-折叠有明显的增加。上述结果表明干燥过程中聚集体体系的结构发生了重组,形成了尺寸较大且分布更为均匀的结构,这对在生产中选择合适的干燥方式,更好的控制大豆分离蛋白的聚集及凝胶结构有一定的指导意义。